SE534693C2 - Soldered aluminum sheet with high strength and excellent corrosion properties - Google Patents

Description

25 30 35 534 693 Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning hänför sig till lodpläterad aluminiumplåt som omfattar en kärna och ett pläteringsmaterial på kämans ena sida bestående av en alumíniumlegering med 0,2-2,0 vikt% Mg, dock hellre 0,7-1,4 vikt% Mg, och allra helst 0,8~1,3 vikt% Mg, 0,5 till 1,5 vikt% Si, 1,0~2,0 vikt%, helst 1,4 till 1,8 vikt% Mn, 5 0,1 vikt% Cu, och 5 4 vikt% Zn, 5 0,3 vikt% vardera av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn och 5 0,5 vikt% totalt av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, samt återstoden bestående av Al samt oundvikliga föroreningar. Summary of the Invention The present invention relates to soldered aluminum sheet comprising a core and a plating material on one side of the core consisting of an aluminum alloy of 0.2-2.0 wt% Mg, but more preferably 0.7-1, 4 wt% Mg, and most preferably 0.8 ~ 1.3 wt% Mg, 0.5 to 1.5 wt% Si, 1.0 ~ 2.0 wt%, most preferably 1.4 to 1.8 wt% Mn, 0.1% by weight Cu, and 4% by weight Zn, 0.3% by weight each of Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn and 0.5% by weight total of Zr , Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, and the residue consisting of Al and unavoidable impurities.

Detaljerad beskrivning Det har visat sig att Mg-halten i lodpläterad plåt, exempelvis den som beskrivs i US7387844 (se ovan), inte är tillräckligt hög för att ge erforderlig hållfasthet och korrosionshärdighet. Även närvaron av Cr och Cu samt den höga halten Zn bidrar till att materialet är olämpligt som plätering på vattensidan. Höga halter Zn sänker plåteringsmaterialets småltpunkt vilket kan göra materialet sprödare och orsaka problem vid valsning.Detailed Description It has been found that the Mg content of solder plated sheet, for example that described in US7387844 (see above), is not high enough to provide the required strength and corrosion resistance. The presence of Cr and Cu and the high content of Zn also contribute to the material being unsuitable for plating on the water side. High levels of Zn lower the melting point of the plating material, which can make the material more brittle and cause problems when rolling.

Den lodplåterade plåten iföreliggande uppfinning har en kärna av en alumíniumlegering med en lodplätering på den sida som i en värmeväxlare är i direkt kontakt med kylmedlet, och eventuellt också en lodplätering på motsatta sidan. Pläteringen på kylmedelsidan kallas här nedan för plätering på vattensidan, eller vattensidans plätering; detta är den lodplåterade plåtens yttersta lager, och det lager som är i direkt kontakt med kylmedlet.The soldered plate of the present invention has a core of an aluminum alloy with a solder plating on the side which in a heat exchanger is in direct contact with the coolant, and possibly also a solder plating on the opposite side. The plating on the coolant side is hereinafter referred to as plating on the water side, or the plating on the water side; this is the outermost layer of the soldered plate, and the layer which is in direct contact with the coolant.

Pläteringen på vattensidan består av en alumíniumlegering med en korrosionspotential som är lägre ån kärnans och som utgör det yttersta lagret på vattensidan av en lodpläterad plåt. Pläteringen på vattensidan består av en alumíniumlegering med 0,2 till 2,0 vikt% Mg, 0,5 till 1,5 vikt% Si, 1,0 till 2,0 vikt%, helst 1,4-1,8% Mn, 50,7 vikt% Fe, 50,1 vikt% Cu, och 54 vikt% Zn, 50,3 vikt% vardera av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn och 50.5 vikt% totalt av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, samt återstoden bestående av Al samt oundvikliga föroreningar.The plating on the water side consists of an aluminum alloy with a corrosion potential which is lower than the core and which constitutes the outermost layer on the water side of a solder-plated sheet. The plating on the water side consists of an aluminum alloy with 0.2 to 2.0 wt% Mg, 0.5 to 1.5 wt% Si, 1.0 to 2.0 wt%, most preferably 1.4-1.8% Mn , 50.7 wt% Fe, 50.1 wt% Cu, and 54 wt% Zn, 50.3 wt% each of Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn and 50.5 wt% total of Zr , Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, and the residue consisting of Al and unavoidable impurities.

Pläteringsmaterialet bör vara en alumíniumlegering som i huvudsak innehåller 0,7 till 1,4 vikt% Mg, 0,5 till 1,5 vikt% Si, 1,4 till 1.8 vikt% Mn,50,7 vikt% Fe, 50,1 vikt% Cu, och 54 vikt% Zn, 50,3 vikt% vardera av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn och 50,5 vikt% totalt av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, samt återstoden bestående av Al samt oundvikliga föroreningar. 10 15 20 25 30 35 534 593 Pläteringen på vattensidan kan också utgöras av en aluminiumlegering som i huvudsak består av 0,8 till 1,3 vikt% Mg, 0,5 till 1,5 vikt% Si, 1,4 till 1,8 vikt% Mn, 50,7 vikt% Fe, s 0,1 vikt% Cu, och 54 vikt% Zn, 50,3 vikt% vardera av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, och s0,5 vikt% totalt av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, samt återstoden bestående av AI och oundvikliga föroreningar. Pläteringsmaterialet kan innehålla s0,05-0,3 vikt% Zr.The cladding material should be an aluminum alloy containing essentially 0.7 to 1.4% by weight of Mg, 0.5 to 1.5% by weight of Si, 1.4 to 1.8% by weight of Mn, 50.7% by weight of Fe, 50.1 wt% Cu, and 54 wt% Zn, 50.3 wt% each of Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn and 50.5 wt% total of Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, and the residue consisting of Al and unavoidable impurities. 10 15 20 25 30 35 534 593 The plating on the water side can also consist of an aluminum alloy which mainly consists of 0.8 to 1.3% by weight of Mg, 0.5 to 1.5% by weight of Si, 1.4 to 1. 8 wt% Mn, 50.7 wt% Fe, s 0.1 wt% Cu, and 54 wt% Zn, 50.3 wt% each of Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, and s0.5% by weight in total of Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, and the remainder consisting of AI and unavoidable impurities. The plating material may contain s0.05-0.3 wt% Zr.

Mn är ett ämne som ökar såväl hållfastheten i vattensidans pläteringsmaterial som dess erosionskorrosionsmotstånd i exempelvis rör i en värmeväxlare. En Mn-halt under 1,0 vikt% är inte tillräckligt hög för att kunna öka vare sig partikelinducerad hållfasthet eller materialets erosionskorrosionshärdighet varvid hållfastheten inte kan garanteras. När Mn- halten är högre än 2,0 vikt% försämras plåteringsmaterialets formbarhet och det kan också bildas alltför stora intennetallíska partiklar, vilket kan påverka materialets utmattningsegenskaper negativt. En Mn-halt mellan 1,4 och 1,8 vikt% Mn ger önskad mängd små dispersoider (<0,5 um), och dessutom får man större eutektiska partiklar, vilket förbättrar erosionskorrosionsmotståndet. Därför har Mn-halten i pläteringsmaterial för vattensidan fastställts till mellan 1,0 och 2,0, dock helst mellan 1,4 och 1.8 vikt%.Mn is a substance that increases both the strength of the water-side plating material and its erosion-corrosion resistance in, for example, pipes in a heat exchanger. An Mn content below 1.0% by weight is not high enough to be able to increase either particle-induced strength or the erosion corrosion resistance of the material, whereby the strength cannot be guaranteed. When the Mn content is higher than 2.0% by weight, the formability of the cladding material deteriorates and excessive antenna-metallic particles can also be formed, which can adversely affect the fatigue properties of the material. An Mn content between 1.4 and 1.8% by weight Mn gives the desired amount of small dispersoids (<0.5 μm), and in addition larger eutectic particles are obtained, which improves the erosion corrosion resistance. Therefore, the Mn content of cladding material for the water side has been set at between 1.0 and 2.0, but preferably between 1.4 and 1.8% by weight.

Si reagerar med Mn vilket förbättrar hållfastheten hos pläteringsmaterialet på vattensidan.Si reacts with Mn, which improves the strength of the plating material on the water side.

När Si-halten är lägre än 0,5 vikt% bildas alltför få AlMnSí-dispersoider och hållfastheten ökar inte i tillräckligt hög grad. Si bidrar också till att sänka pläteringens smältpunkt och Si-halten får därför inte vara högre än 1,5 vikt%. Si-halten i pläteringsmaterial för vattensidan har sålunda fastställts till 0,5-1,5 vikt%.When the Si content is lower than 0.5% by weight, too few AlMnSí dispersoids are formed and the strength does not increase sufficiently. Si also helps to lower the melting point of the plating and the Si content must therefore not be higher than 1.5% by weight. The Si content of plating material for the water side has thus been determined to be 0.5-1.5% by weight.

Minskas Si-halten så påverkas materialets korrosionspotential; pläteringen blir ädlare och den offeranodiska effekten avtar, vilket inte är önskvärt. Si-halten i pläteringen pà vattensidan bör dessutom balanseras mot Si-innehållet i kärnan för att få önskad offeranodisk effekt. När Mn-halten är hög (1 ,4-1 ,8%) måste kanske Si-halten vara högre i pläteringsmaterialet eftersom en del Si försvinner in i käman genom diffusion, där en reaktion med Mn uppstår och AIMnSi-partiklar bildas. Åven vid lödning diffunderar Si från vattensidans plätering och in i käman där AlMnSi- dispersoider bildas, vilket betyder att korrosionsangreppen begränsas till kämans allra yttersta lager.If the Si content is reduced, the corrosion potential of the material is affected; the plating becomes nobler and the sacrificial anodic effect diminishes, which is not desirable. The Si content in the plating on the water side should also be balanced against the Si content in the core to obtain the desired sacrificial anodic effect. When the Mn content is high (1, 4-1, 8%), the Si content may have to be higher in the plating material because some Si disappears into the core by diffusion, where a reaction with Mn occurs and AIMnSi particles are formed. Even during soldering, Si diffuses from the water side plating and into the core where AlMnSi dispersoids are formed, which means that the corrosion attacks are limited to the outermost layer of the core.

Zn tillsätts i pläteringsmaterialet för att minska pläteringsmaterialets korrosionspotential. I det här fallet, där Cu-halten är så gott som försumbar, erhålls erforderlig offeranodísk effekt och bibehållen hög korrosionshärdighet, även om Zn-halten i pläteringsmaterialet 10 15 20 25 30 35 534 693 är lägre än 4 vikt%. Med tunnare material i käman, eller med en lödprocess med hög temperatur eller lång hålltid vid hög temperatur, så tenderar Zn i pläteringens på vattensidan att diffundera djupt in i käman, vilket kan leda till försämrade korrosionsegenskaper för den lodpläterade plåten. Den övre gränsen för Zn-halten har därför sans till 4 vikt%. T Mg tillsätts i pläteringsmaterialet för att förbättra såväl hàllfasthet som korrosions~ och erosionsmotstånd. En Mg-halt under 0,2 vikt% har inte tillräckligt stor effekt på vare sig korrosionsmotstånd eller hållfasthet. En Mg-halt över 2,0% försämrar materialets bearbetningsegenskaper vid valsning och sänker smältpunkten. Med en Mg-halt mellan 0,7 och 1,4 vikt%, eller ännu hellre mellan 0,8 och 1,3 vikt%, uppfylls kriteriema för hållfasthet och bearbetning, och dessutom förbättras korrosionsegenskapema.Zn is added to the plating material to reduce the corrosion potential of the plating material. In this case, where the Cu content is almost negligible, the required sacrificial anodic effect is obtained and high corrosion resistance is maintained, even if the Zn content of the plating material is less than 4% by weight. With thinner materials in the core, or with a soldering process with high temperature or long holding time at high temperature, Zn in the plating on the water side tends to diffuse deep into the core, which can lead to deteriorated corrosion properties of the solder plated sheet. The upper limit of the Zn content therefore makes sense to 4% by weight. T Mg is added to the plating material to improve strength as well as corrosion and erosion resistance. A Mg content below 0.2% by weight does not have a sufficiently large effect on either corrosion resistance or strength. A Mg content above 2.0% impairs the processing properties of the material during rolling and lowers the melting point. With a Mg content between 0.7 and 1.4% by weight, or more preferably between 0.8 and 1.3% by weight, the criteria for strength and workmanship are met, and in addition the corrosion properties are improved.

För att underlätta återvinningen av materialet bör pläteringen inte innehålla Ni. l pläteringen för vattensidan måste Cu-nivån vara låg eftersom Cu försämrar korrosionsmotståndet genom att öka risken för gropfrätningskorrosion. Cu-nivàn har därför satts till max 0,1 %, dock helst <0,04 vikt%.To facilitate the recycling of the material, the plating should not contain Ni. In the plating for the water side, the Cu level must be low as Cu impairs the corrosion resistance by increasing the risk of pitting corrosion. The Cu level has therefore been set to a maximum of 0.1%, but preferably <0.04% by weight.

Kämmaterialet l den lodpläterade plåten i en aluminiumlegering innehåller 50,1 vikt% Si, dock helst 0,06 vikt% Si, 50,35 vikt% Mg, från 1,0 till 2,0, dock helst 1,4 till1,8 vikt% Mn, från 0,2 till 1,0, dock helst 0,6 till 1,0 vikt% Cu, 50,7 vikt% Fe, och 50,3 vikt% vardera av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, och 50,5 vikt% totalt av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, samt återstoden bestående av aluminium och oundvikliga föroreningar.The core material in the solder-plated sheet in an aluminum alloy contains 50.1% by weight of Si, but preferably 0.06% by weight of Si, 50.35% by weight of Mg, from 1.0 to 2.0, but preferably 1.4 to 1.8% by weight. % Mn, from 0.2 to 1.0, but most preferably 0.6 to 1.0% by weight of Cu, 50.7% by weight of Fe, and 50.3% by weight each of Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, and 50.5% by weight in total of Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, and the remainder consisting of aluminum and unavoidable impurities.

Materialet i käman bör innehålla 50,1 vikt% Si, dock helst 50,06 vikt% Si, 50,35 vikt% Mg, från 1,4 till 1,8 vikt% Mn, från 0,6 till 1,0 vikt% Cu, 50,7 vikt% Fe, 0,05 till 0,3 vikt% Zr, och 50,3 vikt% vardera av Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn och 50,5 vikt% totalt av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, samt återstoden bestående av aluminium och oundvikliga föroreningar. Såväl materialet i kärnan som pläteringen bör helst vara nickelfria.The material in the core should contain 50.1% by weight of Si, but preferably 50.06% by weight of Si, 50.35% by weight of Mg, from 1.4 to 1.8% by weight of Mn, from 0.6 to 1.0% by weight of Cu, 50.7 wt% Fe, 0.05 to 0.3 wt% Zr, and 50.3 wt% each of Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn and 50.5 wt% total of Zr , Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, and the remainder consisting of aluminum and unavoidable impurities. Both the material in the core and the plating should preferably be nickel-free.

Mn i käman ökar hållfastheten, både i fast lösning och i partiklar. Vid en Mn-halt i kärnan på minst 1,0 vikt% kan ett stort antal partiklar utskiljas under förvärmning och påföljande varmvalsning, och en betydande potentialgradient kan erhållas mellan kärna och vattensldans plätering tack vare den stora Mn-skillnaden i fast lösning efter lödning.Mn in the core increases the strength, both in solid solution and in particles. At an Mn content in the core of at least 1.0% by weight, a large number of particles can be separated during preheating and subsequent hot rolling, and a significant potential gradient can be obtained between core and water sludge plating due to the large Mn difference in solid solution after soldering.

Termen förvärmning avser värrnningen av götet före varmvalsningen vid en temperatur av högst 550°C. Vid Mn-halter över 2,0 vikt% kan stora eutektlska partiklar bildas under 10 15 20 25 30 35 534 693 gjutningen, vilket är något som bör undvikas vid tillverkning av tunna rör. En Mn-halt på 1,8 vikt% eller ännu mindre är önskvärd eftersom de primära partiklar som bildas under gjutningen då blir mindre. Med en Mn-halt på mellan 1,4 och 1,8 vikt% erhålls den önskade mängden små dispersoider och större eutektiska partiklar. ' O,2-1,0 vikt% Cu tillsätts för att öka hållfastheten ytterligare, eftersom koppar är en stärkande agens i aluminium i fast lösning. Dessutom förväntas en väsentligt ökad åldringsrespons genom värmebehandlingen eller användandet av de lödda produktema.The term preheating refers to the heating of the ingot before hot rolling at a temperature of not more than 550 ° C. At Mn contents above 2.0% by weight, large eutectic particles can be formed during the casting, which is something that should be avoided in the manufacture of thin tubes. An Mn content of 1.8% by weight or even less is desirable because the primary particles formed during casting then become smaller. With an Mn content of between 1.4 and 1.8% by weight, the desired amount of small dispersoids and larger eutectic particles is obtained. 0.2-1.0% by weight of Cu is added to further increase the strength, since copper is a reinforcing agent in aluminum in solid solution. In addition, a significantly increased aging response is expected through the heat treatment or use of the soldered products.

Men Cu ökar också risken för värmesprickor vid gjutning, korrösionshärdigheten minskar och solidus-temperaturen sänks. Kopparhalten bör ligga mellan 0,6 och 1,0 i de fall då hållfastheten måste förbättras.But Cu also increases the risk of heat cracks during casting, the corrosion resistance decreases and the solidus temperature is lowered. The copper content should be between 0.6 and 1.0 in cases where the strength needs to be improved.

Tillsätts Zr ökas antalet mycket små partiklar, vilket förbättrar nedböjningsmotstàndet.If Zr is added, the number of very small particles is increased, which improves the deflection resistance.

Detta ger också större kom efter lödning vilket är bra för korrosionsmotståndet. För att erhålla ett bra nedböjningsmotstånd och stora korn kan således 0,05-0,3 vikt% Zr tillsättas i kärnan och/eller legeringen på vattensidan.This also gives greater grain after soldering which is good for corrosion resistance. Thus, in order to obtain a good deflection resistance and large grains, 0.05-0.3% by weight of Zr can be added to the core and / or the alloy on the water side.

Kiselkoncentrationen i käman bör vara 50,1 vikt% Si, dock helst 50,06 vikt%, eftersom gropfrätningkorrosion då kan undvikas i och med att korrosionsangreppen istället går i lateral riktning. Vid halter över 0,1 vikt% bromsas bildandet av ett offeranodiskt lager påtagligt. \fid framställningen av en aluminiumlegenng för en lodpläterad plåt i enlighet med föreliggande uppfinning är det omöjligt att helt undvika föroreningar. Dessa föroreningar vare sig beskrivs eller undviks i föreliggande uppfinning men överstiger aldrig en sammanlagd halt av 0,15 vikt%. I samtliga utföringsforrner och exempel i föreliggande uppfinning består resterande mängd av aluminium.The silicon concentration in the core should be 50.1% by weight Si, but preferably 50.06% by weight, since pitting corrosion can then be avoided as the corrosion attacks instead go in the lateral direction. At concentrations above 0.1% by weight, the formation of a sacrificial anodic layer is significantly slowed down. In the production of an aluminum alloy for a soldered sheet in accordance with the present invention, it is impossible to completely avoid contaminants. These contaminants are neither described nor avoided in the present invention but never exceed a total content of 0.15% by weight. In all embodiments and examples in the present invention, the remaining amount consists of aluminum.

En lodpläterad plåt framställd enligt föreliggande uppfinning ger hög hållfasthet och överlägset korrosionsmotstånd, både för pläteringen på vattensidan och för lodpläteringen på den andra sidan. Det päteringsmaterial som är avsett för vattensidan är särskilt väl lämpat som korrosionsskydd på vald typ av kämmaterial, tack vare en väl avpassad korrosionspotential mellan kärna och plätering. Legeringskombinationen möjliggör tillverkning av tunnare rörmaterial med tillräckligt hög hållfasthet och bra korrosionsegenskaper. En lodpläterad plåt bör vara 300 im tjock, dock helst 200 im, och pläteringen på vattensidan bör vara 530 pm, dock helst mindre än 20 um tjock. 10 15 20 25 30 35 534 G93 Sammansättning och halter för de olika legeringsämnena bör väljas med stor noggrannhet. Därför tillhandahåller föreliggande uppfinning ett sätt att, genom ytterst noggrant utprovade halter av Mg, Mn, Si, Cu, Zr samt eventuellt Zn, reglera potentialgradienter och korrosionsegenskaper i lodpläterad plåt. Därmed kan pläteringen på vattensidan göras extremt tunn utan att hàllfastheten och korrosíons- och erosionsmotståndet reduceras. Ett välbalanserat och förbättrat korrosionsmotstånd erfordras för att möta såväl den extema korrosionsmiljö som fordon utsätts för på grund av saltningen av vintervägar. som en ibland tuff invändig korrosionsmiljö orsakad av kylmedel med dålig kvalitet, vid sidan av zink-effekten 'i den offeranodiska pläteringen på vattensidan.A solder-plated sheet made according to the present invention provides high strength and superior corrosion resistance, both for the plating on the water side and for the solder plating on the other side. The cladding material intended for the water side is particularly well suited as corrosion protection on selected type of core material, thanks to a well-matched corrosion potential between core and plating. The alloy combination enables the production of thinner pipe materials with sufficiently high strength and good corrosion properties. A solder-plated sheet should be 300 μm thick, but preferably 200 μm, and the plating on the water side should be 530 μm, but preferably less than 20 μm thick. 10 15 20 25 30 35 534 G93 The composition and contents of the various alloying elements should be chosen with great care. Therefore, the present invention provides a way to, through extremely carefully tested levels of Mg, Mn, Si, Cu, Zr and possibly Zn, regulate potential gradients and corrosion properties in plated sheet metal. Thus, the plating on the water side can be made extremely thin without reducing the strength and the corrosion and erosion resistance. A well-balanced and improved corrosion resistance is required to meet both the extreme corrosion environment and vehicles exposed to due to the salting of winter roads. as an sometimes tough internal corrosion environment caused by poor quality coolant, in addition to the zinc effect 'in the sacrificial anodic plating on the water side.

Alla aluminiumlegeringar i 4XXX-serien kan användas inom ramen för uppfinningen.All aluminum alloys in the 4XXX series can be used within the scope of the invention.

Sàlunda ska de typer av lodpläteringar och de tjocklekar som i exemplen nedan illustrerar förevarande uppfinning endast uppfattas som exempel.Thus, the types of plumbing and the thicknesses illustrated in the examples below illustrating the present invention are to be construed as merely exemplary.

Både kärnan och vattensidans plätering har hög Mn-halt för att ge den lodpläterade plåten hög hållfasthet. Genom noggrann awägning av skillnaden i Si-halt i de två materialen erhålls en potentialgradient som gör att vattensidans plätering blir offeranodisk till käman. Under lödningen kommer, tack vare kislet i vattensidans plätering, halten inlöst Mn att vara låg, främst i vattensidans plätering, eftersom Si stabiliserar a|fa-A|MnSi- dispersoiderna och eventuellt bildar nya - efter lödningen har det således uppstått en skillnad i Mn i fast lösning mellan kärnan och pläteringen på vattensidan. Den låga Si- halten i kärnan möjliggör en hög halt av inlöst Mn, eftersom merparten av de finaste AlMn-dispersoidema som bildades vid framställningen av plåten upplöses vid lödningen.Both the core and the water side plating have a high Mn content to give the solder plated sheet high strength. By carefully weighing the difference in Si content in the two materials, a potential gradient is obtained which makes the plating of the water side sacrificial anodic to the core. During soldering, thanks to the silicon in the water side plating, the dissolved Mn content will be low, mainly in the water side plating, as Si stabilizes the a | fa-A | MnSi dispersoids and possibly forms new ones - after soldering, a difference in Mn has thus occurred. in solid solution between the core and the plating on the water side. The low Si content in the core enables a high content of dissolved Mn, since most of the fi next AlMn dispersoids formed in the production of the sheet are dissolved during soldering.

Detta gör att en potentialgradient kan bildas; en egenskap som inte påverkas av vare sig lödningscykler eller pläteringens tjocklek. Det är önskvärt att förhållandet mellan Si i pläteringen och Si i käman är minst 1:5, dock helst minst 1011. Med tunn lodpläterad plåt och ännu tunnare pläteringar på vattensidan bör sålunda kiselhalten på vattensidan helst vara 0,5 vikt% eller mera för att säkerställa att tillräckligt mycket Si finns tillgängligt för att en hög nivå av alfa-AlMnSi-dispersoider ska bibehàllas under lödningen. Zn kan tillsättas i pläteringen på vattensidan för att, om nödvändigt, höja potentialgradienten ytterligare, så att pläteringen på vattensidan får en ännu högre offeranodisk effekt. Tack vare föreliggande uppfinning kan emellertid zink-halten i det offeranodiska skiktet minskas, vilket betyder minskad risk att zink diffunderar djupt in i kärnan och reducerar det totala korrosionsmotståndet från utsidan. Reducerat zink-innehåll bidrar också till att det blir enklare att återvinna värmeväxlarkomponenter, och dessutom kan tillverkningen göras flexiblare i och med att olika typer av värmeväxlare kan placeras i samma CAB-ugn. 10 15 20 25 30 35 534 B93 Detta, i kombination med effekten av låg kopparhalt i pläterlngen på vattensidan och hög kopparhalt i kärnan, ökar skillnaden i korrosionspotential ytterligare; det i sin tur förbättrar korrosionsmotståndet ytterligare, vid sidan av den effekt som kislet och manganet redan ger.This allows a potential gradient to be formed; a property that is not affected by either soldering cycles or the thickness of the plating. It is desirable that the ratio between Si in the plating and Si in the core is at least 1: 5, but preferably at least 1011. With thin solder plated sheet and even thinner plating on the water side, the silicon content on the water side should preferably be 0.5% by weight or more to ensure that sufficient Si is available to maintain a high level of alpha-AlMnSi dispersoids during soldering. Zn can be added to the plating on the water side to, if necessary, further increase the potential gradient, so that the plating on the water side has an even higher sacrificial anodic effect. However, thanks to the present invention, the zinc content of the sacrificial anodic layer can be reduced, which means reduced risk of zinc diffusing deep into the core and reducing the total corrosion resistance from the outside. Reduced zinc content also helps to make it easier to recycle heat exchanger components, and in addition, production can be made more flexible as different types of heat exchangers can be placed in the same CAB oven. 10 15 20 25 30 35 534 B93 This, in combination with the effect of low copper content in the cladding on the water side and high copper content in the core, further increases the difference in corrosion potential; this in turn further improves the corrosion resistance, in addition to the effect that silicon and manganese already provide.

När Mg tillsätts i pläteringen på vattensidan förbättras pläteringens hållfasthet vilket i sin tur bidrar till att förbättra plåtens hållfasthet totalt sett. Tack vare pläteringens relativt höga mekaniska hällfasthet kan man alltså framställa mycket tunn lodpläterad plåt. Det har också framkommit vid arbetet med föreliggande uppfinning att Mg i pläteringen på vattensidan reducerar frätgroparnas djup i korrosiva miljöer. l vissa applikationer kan dock lödbarheten försämras av Mg. För andra geometrier än runda svetsade rör, exempelvis vikta rör, är det möjligt att lödbarheten i B-forrnade förfogar kan påverkas negativt om det finns Mg i pläteringen på vattensidan.When Mg is added to the plating on the water side, the strength of the plating improves, which in turn contributes to improving the strength of the plate overall. Thanks to the relatively high mechanical strength of the plating, it is thus possible to produce very thin solder-plated sheet metal. It has also been found in the work of the present invention that Mg in the plating on the water side reduces the depth of the caustic pits in corrosive environments. In some applications, however, the solderability may be impaired by Mg. For geometries other than round welded pipes, for example folded pipes, it is possible that the solderability of B-shaped disposal can be negatively affected if there is Mg in the plating on the water side.

Föreliggande uppfinning möjliggör därför användandet av flera legeringar, där kiselhalten i det offeranodiska lagret (dvs pläteringen på vattensidan) respektive i kärnan spelar en viktig roll och därför balanseras mot varandra på ett sådant sätt att en hög kiselhalt iden offeranodiska pläteringen på vattensidan i kombination med en mycket låg kiselhalt i kärnan gör att det uppstår en skillnad i korrosionspotential efter en lödprocess. En potentialgradient erhålls främst genom skillnaderna i haltema av inlöst Mn, Cu, och eventuellt Zn (om Zn tillsatts) mellan plätering och käma. Si-halten i kärnan och i pläteringarna har fastställts med stor noggrannhet för att få optimala prestanda. Si-halten i kärnan är så låg som möjligt för att undvika att det bildas dispersoider innehållande alfa- AlMnSi under lödningen. I kombination med effekten av läga koppamivåer i pläteringen på vattensidan och en hög kopparnivà i kärnan, ökar detta skillnaderna i korrosionspotential ytterligare; det i sin tur förbättrar korrosionsmotståndet ytterligare, vid sidan av effekten av kisel och mangan.The present invention therefore enables the use of leg your alloys, where the silicon content in the sacrificial anodic layer (ie the plating on the water side) and in the core plays an important role and is therefore balanced against each other in such a way that a high silicon content in the sacrificial anodic plating on the water side in combination with a very low silicon content in the core causes a difference in corrosion potential after a soldering process. A potential gradient is obtained mainly by the differences in the contents of redeemed Mn, Cu, and possibly Zn (if Zn has been added) between plating and core. The Si content in the core and in the claddings has been determined with great accuracy in order to obtain optimum performance. The Si content in the core is as low as possible to avoid the formation of dispersoids containing alpha-AlMnSi during soldering. Combined with the effect of low copper levels in the plating on the water side and a high copper level in the core, this further increases the differences in corrosion potential; this in turn further improves the corrosion resistance, in addition to the effect of silicon and manganese.

Pläteringen på vattensidan har dessutom stora korn och ett stort antal intermetalliska partiklar, vilket gör att den klarar erosion som orsakas av vätskeflöde. Såväl den höga Mn-halten som tillverkningsprocessen bidrar till detta. Valsgöten för såväl käma som pläteríng framställs i en process där temperaturen vid förvärmningen efter gjutning är högst 550°C. Erosionsegenskapema är viktiga för rör i system med vätskeflöde, exempelvis en radiator eller en värmare. Pläteringen på vattensidan enligt föreliggande uppfinning har skräddarsytts för att ge hög motståndskraft mot erosion. Motståndskraften mot erosion hänger nära samman med partikelfraktion och storleksfördelning; ett 10 15 20 25 30 35 534 693 kontrollerat antal partiklar innehållande Al-Si-Fe-Mn bidrar till att förbättra materialets erosionsmotständ. Legeringen på vattensidan enligt föreliggande uppfinning har en noggrant avpassad partikelfraktion. Fraktionen i lödda tillstånd beror på sammansättning, process och lödcykel. Den erhålls enligt föreliggande uppfinning för framställning av AIMn-plàt genom att valsgötet för vattensidans plätering framställs ur en smälta som innehåller (i viktprocent) 0,5-1,5% Si, 1,0-2,0, dock helst 1,4-1,8% Mn, 0,2-2,0% Mg, s 0,1% Cu, s 0,7% Fe, 54% Zn, s0,3 vikt% vardera avZr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, och s0,5 vikt% totalt av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, samt återstoden bestående av aluminium och oundvikliga föroreningar. Alla halter" av legeringsâmnen här nedan är angivna i viktprocent. valsgötet förvärms före varmvalsningen vid en förvårmningstemperatur som är högst 550° för att reglera antal och storlek för dispersoidema (partiklar utskiljda ur övermättad fast lösning), varefter det förvärmda valsgötet varmvalsas till ett varmt band med de önskade måtten. Total höjdreduktion vid varmvalsning av band för vattensidan beror på önskad slutlig tjocklek och tjockleken på vattensidans plätering men är normalt >70%. Utgångstjocklek för varmt band avsett för plätering på vattensidan är normalt mellan 25 och 100 mm. Det svetsas fast på plåtvalsämnet för kärnan som är framställt ur en smälta innehållande <0,1, helst <0,06% Si, 1,0-2,0%, helst 1,4-1,8% Mn, s0,35% Mg, s 0,2-1,0%, dock helst 0,6-1,0% Cu, s 0,7% Fe, s0,3 vikt% vardera av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, och 50,5 vikt% totalt av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, samt återstoden bestående av aluminium och oundvikliga föroreningar.. Det pläterade götet förvärms vid en förvärmningstemperatur av högst 550°C. Det vannvalsas först och kallvalsas sedan till slutlig tjocklek. Rullen bör värmebehandlas vid slutlig tjocklek. Vattensidans plätering har då en mikrostruktur efter lödning med en partikelstruktur mellan 0,5 och 20 x 105 partiklar per mm'2, dock helst mellan 1 och 12 x 105-partikIar per mmz, och allra helst mellan 2 och 9 x 105 partiklar per mmz, då diametem för partiklama är 50-500 nm, och en partikeltäthet mellan 1-20 x 103 partiklar per mmz, dock helst mellan 7 och 15 x 103 partiklar per mm* då partikeldiametern är >500 nm. Dessa fina partiklar bildas till största delen vid förvärmningen före varmvalsningen. Normala lödförhållanden inkluderar värmning till en temperatur av 580-630°C, t.ex. runt 600°C, med en hâlltid pà 2-5 minuter, vanligtvis runt 3 minuter. Hur partikeldensiteten mättes beskrivs i Exempel 2.The plating on the water side also has large grains and a large number of intermetallic particles, which means that it can withstand erosion caused by liquid fl fate. Both the high Mn content and the manufacturing process contribute to this. The roll ingot for both core and plating is produced in a process where the temperature during preheating after casting is at most 550 ° C. The erosion properties are important for pipes in systems with liquid fl fate, for example a radiator or a heater. The plating on the water side according to the present invention has been tailored to provide high resistance to erosion. The resistance to erosion is closely related to particle fraction and size distribution; a controlled number of particles containing Al-Si-Fe-Mn helps to improve the erosion resistance of the material. The alloy on the water side according to the present invention has a carefully matched particle fraction. The fraction in soldered states depends on the composition, process and soldering cycle. It is obtained according to the present invention for the production of AIMn sheet by the roll ingot for the water side plating is prepared from a melt containing (in% by weight) 0.5-1.5% Si, 1.0-2.0, but preferably 1.4. -1.8% Mn, 0.2-2.0% Mg, s 0.1% Cu, s 0.7% Fe, 54% Zn, s0.3% by weight each of Zr, Ti, Ni, Hf, V , Cr, ln, Sn, and s0.5% by weight in total of Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, and the remainder consisting of aluminum and unavoidable impurities. All contents "of the alloying elements below are given in weight percent. The total height reduction for hot rolling of strips for the water side depends on the desired final thickness and the thickness of the water side plating but is normally> 70%. on the sheet metal blank for the core prepared from a melt containing <0.1, preferably <0.06% Si, 1.0-2.0%, preferably 1.4-1.8% Mn, s0.35% Mg, s 0.2-1.0%, but preferably 0.6-1.0% Cu, s 0.7% Fe, s0.3% by weight each of Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, and 50.5% by weight in total of Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, and the remainder consisting of aluminum and unavoidable impurities .. The plated ingot for is heated at a preheating temperature of not more than 550 ° C. It is water rolled first and then cold rolled to final thickness. The roll should be heat treated at final thickness. The water side plating then has a microstructure after soldering with a particle structure between 0.5 and 20 x 105 particles per mm 2, but preferably between 1 and 12 x 105 particles per mm 2, and most preferably between 2 and 9 x 105 particles per mm 2 , when the diameter of the particles is 50-500 nm, and a particle density between 1-20 x 103 particles per mm 2, but preferably between 7 and 15 x 103 particles per mm * when the particle diameter is> 500 nm. These particles are largely formed during preheating before hot rolling. Normal soldering conditions include heating to a temperature of 580-630 ° C, e.g. around 600 ° C, with a holding time of 2-5 minutes, usually around 3 minutes. How the particle density was measured is described in Example 2.

En Al-Si-lodplätering innehållande 5-13 vikt% Si kan appliceras direkt på den lodpläterade plåten, på motsatt sida sett från vattensidans plätering. Med en lodplätering på motsatt sida mot Vattensidans plätering erhålls tack vare den låga kiselhalten i kåman ett offeranodiskt lager, vilket gör att korrosionen gàr i lateral riktning även pà den lodpläterade sidan. Den utomordentliga korrosionshärdigheten för det här kämmaterialet har tidigare beskrivits i EP1580286. När en lodpläterad plåt förses med lodplätering 10 15 20 25 30 35 534 G93 krävs inget mellanliggande lager på lodpläteringssidan, vilket kostnadsmässigt sett är en fördel. Återvinningen förenklas också när det inte finns något mellanliggande lager med en annan sammansättning än kärnans.An Al-Si solder plating containing 5-13% by weight of Si can be applied directly to the solder plated plate, on the opposite side seen from the water side plating. With a solder plating on the opposite side to the water side plating, thanks to the low silicon content in the comb, a sacrificial anodic layer is obtained, which means that the corrosion goes in the lateral direction also on the solder plated side. The excellent corrosion resistance of this core material has been previously described in EP1580286. When a solder-plated sheet is provided with solder plating 10 15 20 25 30 35 534 G93, no intermediate layer is required on the solder plating side, which is an advantage in terms of cost. The recovery is also simplified when there is no intermediate layer with a composition other than the core.

Korrosionsskyddet i en lodplåterad plàt med lodpläteríng är mycket gott tack vare att potentialgradienter skapas för såväl inner- som yttersidor. På utsidan, dvs den sida som vetter mot luftsidan, skapas under lödningen ett offeranodiskt skikt under ytan, ett sà kallat ”long-life"-skikt. Fina partiklar i kärnan innehållande Al, Mn och Si utskiljs alldeles intill lodpläteringens yta, tack"vare inåtgående diffusion av Si fràn lodpläteringen. Detta sänker Mn-halten i fast lösning i detta område jämfört med i kärnan. På större djup i kärnan, dit kislet inte när, upplöses största delen av de fina AlMn-dispersoiderna under lödprocessen och mängden inlöst Mn ökar. Skillnaden i mängden inlöst Mn i det offeranodiska skiktet under ytan före och efter lödprocessen resulterar i en potentialgradient mellan ytteryta och käma, vilket ger överlägsna korrosionsegenskaper.The corrosion protection in a soldered plate with solder plating is very good thanks to the creation of potential gradients for both inner and outer sides. On the outside, ie the side facing the air side, a sacrificial anodic layer is created under the solder under the surface, a so-called "long-life" layer. inward diffusion of Si from the plumb line. This lowers the Mn content in solid solution in this range compared to in the core. At greater depths in the core, where the silicon does not reach, most of the fin AlMn dispersoids dissolve during the soldering process and the amount of dissolved Mn increases. The difference in the amount of redeemed Mn in the sacrificial anodic layer below the surface before and after the soldering process results in a potential gradient between outer surface and core, which gives superior corrosion properties.

Också själva framställningsprocessen för den lodpläterade plåten har optimerats för att erhålla en lodpläterad plåt med bästa möjliga egenskaper. Den slutliga profilen för Mn, Cu och Si i fast lösning, och därmed de korrosionsskyddande egenskapema, efter lödning, beror på vilken tillverkningsprocess som används.Also the actual manufacturing process for the solder plated sheet has been optimized to obtain a solder plated sheet with the best possible properties. The final profile of Mn, Cu and Si in solid solution, and thus the anti-corrosion properties, after soldering, depends on the manufacturing process used.

Götet för den lodpläterade plåten förvärms bara till <550°C innan varmvalsningen. Detta för att få fram ett kämmaterial med en stor mängd Mn-innehållande dispersoider, som är tillräckligt små för att kunna upplösas under lödprocessen, så att Mn-innehållet i fast lösning blir så högt som möjligt. Tillstånd H24 föredras framför tillstånd H14. Det är tydligt att om materialet framställs i tillstànd H24 så blir den potentiella gradienten från den yttre lodpläterade sidan skarpare, Därför är tillstànd H24 att föredra för kärnan i en lodpläterad aluminíumplàt tillverkad enligt föreliggande uppfinning, och valsgöt för såväl käma som plätering bör framställas i en process med förvärmning efter gjutning till högst 550°C.The ingot of the soldered plate is only preheated to <550 ° C before hot rolling. This is to obtain a core material with a large amount of Mn-containing dispersoids, which are small enough to be able to dissolve during the soldering process, so that the Mn content in solid solution becomes as high as possible. State H24 is preferred over state H14. It is clear that if the material is produced in state H24, the potential gradient from the outer solder plated side becomes sharper. Therefore, state H24 is preferred for the core of a solder plated aluminum plate made in accordance with the present invention, process with preheating after casting to a maximum of 550 ° C.

Här nedan beskrivs utföringsfomier för föreliggande uppfinning iforrn av exempel.Embodiments of the present invention are described below by way of example.

EXEMPEL Exempel 1 Materialplàtprov A-D tillverkades med en kärna vars sammansättning beskrivs i Tabell 1 nedan. Varmvalsat material av sagda kärnmaterial användes och var ursprungligen 10 15 20 25 pläterat med 10% AA4343 lodplätering och 10% pläteringstjocklek på vattensidan.EXAMPLES Example 1 Material plate samples A-D were made with a core whose composition is described in Table 1 below. Hot rolled material of said core material was used and was originally plated with 10% AA4343 solder plating and 10% plating thickness on the water side.

Pläteringen på vattensidan avlägsnades om ersattes med pläteringar av andra legeringar avsedda för vattensidan, vars sammansättningar beskrivs i Tabell 2. Provbitarna A och C är referensexemplar. Materialets tjocklek reducerades ytterligare med kallvalsning i laboratoriemiljö till önskade dimensioner och värmebehandlades slutligen till tillstànd H24. 10 534 693 Tabell 1 Kemisk sammansättning för käman i vikt%, mätt med OES.The plating on the water side was removed if replaced with plating of other alloys intended for the water side, the compositions of which are described in Table 2. Samples A and C are reference specimens. The thickness of the material was further reduced by cold rolling in a laboratory environment to desired dimensions and finally heat treated to state H24. 10 534 693 Table 1 Chemical composition of the core in% by weight, measured by OES.

Si Fe' Cu Mn Mg Zn Zr Ti Käma 0,05 0,2 0,80 1,7 <0,01 <0,01 0.13 0,03 Tabell 2 Kemisk sammansättning för vattensidans legeríngar i vikt%, mätt med OES.Si Fe 'Cu Mn Mg Zn Zr Ti Core 0.05 0.2 0.80 1.7 <0.01 <0.01 0.13 0.03 Table 2 Chemical composition of water-side alloys by weight, measured by OES.

Prov Sl Fe Cu Mn Mg Zn Zr Ti A 0,8 0,2 <0,01 1,7 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 B 0,8 0,2 <0,01 1,7 1.1 <0,01 <0,01 <0,01 C 0,8 0,2 <0,01 1.6 <0,01 2,7 <0,01 <0,01 D 0,8 0,2 <0,01 1,6 1,1 2.7 <0,01 <0,01 Alla provbitar lödsimulerades i en CAB-ugn avsedd för satsvis insättning. Plåtama placerades parvis med vattensidans pläteringar mot varandra för att minimera zink- förångningen. En värmecykel användes, där temperaturen höjdes från rumstemperatur till 600°C på 20 min, 3 min hålltid vid den högsta temperaturen med påföljande kylning till 200°C med en av de två kylprocesser som beskrivs i Tabell 3. Kylmiljön var luft eller Ng. Även om nedkylningshastigheten inte är fastställd är det dock önskvärt att kylningen gär snabbt. De olika materíalkombinationerna och lödprocessema beskrivs i Tabell 4. Som redan angivits har samtliga prov en kärna enligt Tabell 1, en lodplätering typ AA 4343 samt plätering pà vattensidan enligt Tabell 2. Tjocklek och pläteringstjocklek mättes med ljusoptiskt mikroskop (LOM) på polerade prov. [label] 3 Lödcykler.Sample Fe Fe Cu Mn Mg Zn Zr Ti A 0.8 0.2 <0.01 1.7 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 B 0.8 0.2 <0.01 1.7 1.1 <0.01 <0.01 <0.01 C 0.8 0.2 <0.01 1.6 <0.01 2.7 <0.01 <0.01 D 0.8 0.2 <0.01 1.6 1.1 2.7 <0.01 <0.01 All test pieces were soldered in a CAB oven for batch insertion. The plates were placed in pairs with the water side plating against each other to minimize zinc evaporation. A heating cycle was used, where the temperature was raised from room temperature to 600 ° C in 20 minutes, 3 minutes holding time at the highest temperature with subsequent cooling to 200 ° C with one of the two cooling processes described in Table 3. The cooling environment was air or Ng. Even if the cooling rate is not determined, it is desirable that the cooling takes place quickly. The different material combinations and soldering processes are described in Table 4. As already stated, all samples have a core according to Table 1, a solder plating type AA 4343 and plating on the water side according to Table 2. Thickness and plating thickness were measured with a light optical microscope (LOM) on polished samples. [label] 3 Soldering cycles.

Maximal Hàlltid vid Nedkylningshastlghet U h tt l tid . .Maximum Hold Time at Cooling Speed U h tt l time. .

Lödcykel nr pp (emçnçgs temperatur temperatur till 200 C Kwmiu-ö (°C) (min) (°Clsek) l 20 600 2 2,4 luft ll 20 600 2 1.4 N2 10 15 20 25 534 G93 11 Tabell 4 Materlalkombinationer och lödschema. ~ vattensidan pm) vatliensidan (pm) (pm) A1 A 210 22 11 l B1 B 190 19 10 I C1 202 20 11 I D1 D 205 19 12 I A2 A 210 22 11 il sz e 190 19 1o u 02 D 205 19 12 ll Korrosionsbeteendet på insidan analyseras med hjälp av ett glasbägartest. Provbitar om 40x80 mm gjordes i ordning av varje materialkombination. De avfettades i ett milt alkaliskt avfettningsbad (Candoclene). Baksidan av proverna maskerades med tejp. Provbitar lades i glasbägare innehållande 400 ml OY-vattenlösning, fyra i varje bägare. Sammansättningen i OY-vattnet var 195 ppm Cl", 60 ppm S042] 1 ppm Cuzfl samt 30 ppm Fe”. Blandningen bestod av NaCl, Na2SO4, CuCl2-2H2O, och FeCl3-6H2O tillsatt i avjoniserat vatten. Bägaren placerades på en värmeplatta med magnetisk omröming som kunde regleras med en timer.Soldering cycle no pp (emission temperature temperature to 200 C Kwmiu island (° C) (min) (° Clsek) l 20 600 2 2.4 air ll 20 600 2 1.4 N2 10 15 20 25 534 G93 11 Table 4 Material combinations and soldering scheme . ~ water side pm) water side (pm) (pm) A1 A 210 22 11 l B1 B 190 19 10 I C1 202 20 11 I D1 D 205 19 12 I A2 A 210 22 11 il sz e 190 19 1o u 02 D 205 19 12 ll The corrosion behavior on the inside is analyzed using a glass beaker test. Samples of 40x80 mm were made in order of each material combination. They were degreased in a mild alkaline degreasing bath (Candoclene). The back of the samples was masked with tape. Samples were placed in glass beakers containing 400 ml of OY aqueous solution, four in each beaker. The composition in the OY water was 195 ppm Cl 2, 60 ppm SO 4 O 1, 1 ppm C magnetic agitation that could be regulated with a timer.

Temperaturcykeln sattes till 88°C i 8 timmar följt av rumstemperaturi 16 timmar. Omröming endast under värmeperioderna om 8 timmar. Testet utfördes under en tvåveckorsperiod och samma lösning användes under hela testperioden. Dubbla provbitar av varje materialkombination analyserades. Efter testet lades provbitarna i HNOS i 10-15 minuter och sköljdes sedan i avjoniserat vatten. Angreppsdjupen analyserades med mikroskopmetoden enligt ISO 11463. Tvärsnitt studerades i ljusoptiskt mikroskop för en mera detaljerad analys av typ av korrosionsangrepp och angreppens djup. Eventuella hàl räknades, men hål som var mindre än 5 mm från kantema togs inte med.The temperature cycle was set at 88 ° C for 8 hours followed by room temperature for 16 hours. Stirring only during the heating periods of 8 hours. The test was performed over a two-week period and the same solution was used throughout the test period. Duplicate specimens of each material combination were analyzed. After the test, the specimens were placed in HNOS for 10-15 minutes and then rinsed in deionized water. The depth of attack was analyzed with the microscope method according to ISO 11463. Cross sections were studied in a light optical microscope for a more detailed analysis of the type of corrosion attack and the depth of the attack. Any holes were counted, but holes less than 5 mm from the edges were not included.

Tabell 5 visar resultaten från korrosionstest av insidan. Antalet hål (totalt på tvâ provbitar) anges. Inga hál upptäcktes.Table 5 shows the results of corrosion tests of the inside. The number of holes (total of two test pieces) is stated. No slips were detected.

Tabell 6 visar angreppsdjup i prov A1-D1 samt A3-D3. B1, B2, D1 och D2 är prov enligt föreliggande uppfinning, och A1, A2 och C1 är referensmaterial. 534 693 12 Tabell 5 Antal hål efter tvâ veckors korrosionstest av insidan.Table 6 shows attack depth in samples A1-D1 and A3-D3. B1, B2, D1 and D2 are samples according to the present invention, and A1, A2 and C1 are reference materials. 534 693 12 Table 5 Number of holes after two weeks of corrosion test of the inside.

Prov Pläterlng på Tjocklek Pläteringens tjocklek Antal perforeringar vattensldan (pm) på vattensidan (Hm) A1 A 210 22 0 B1 B 190 19 0 C1 C 202 20 0 D1 D 205 19 0 A2 A 210 22 0 B2 B 1 90 1 9 0 D2 D 205 19 0 10 15 20 25 30 534 693 13 Taggll § Korrosionsangreppens djup enligt fokuseringsmetoden efter två veckors korrosionstest av insidan.Sample Plating on Thickness Plating thickness Number of perforations water sludge (pm) on the water side (Hm) A1 A 210 22 0 B1 B 190 19 0 C1 C 202 20 0 D1 D 205 19 0 A2 A 210 22 0 B2 B 1 90 1 9 0 D2 D 205 19 0 10 15 20 25 30 534 693 13 Taggll § The depth of the corrosion attack according to the focusing method after two weeks of corrosion testing of the inside.

Prov Plätering på Genomsnittligt Std awlkelse vattensidan gropdjup (pm) (pm) A1 A 1 10 28 B1 B 78 20 C1 C 136 29 D1 D 70 1 1 A2 A 136 33 B2 B 70 1 7 " 02 D 49 14 Tabell 6 visar att korrosionsangreppen i B1 och B2 inte är lika djupa som i A1 och A2.Sample Plating on Average Std deviation water side pit depth (pm) (pm) A1 A 1 10 28 B1 B 78 20 C1 C 136 29 D1 D 70 1 1 A2 A 136 33 B2 B 70 1 7 "02 D 49 14 Table 6 shows that the corrosion attacks in B1 and B2 are not as deep as in A1 and A2.

Angreppen i D1 och D2 är inte lika djupa som i C1. Det är tydligt att om magnesium tillsätts i pläteringen på vattensidan så reduceras angreppsdjupen. Detta framgår ocksâ från tvärsnitten i Figur 1 och 2, som visar material C1 och D1 efter korrosionstest av insidan. En potentialgradient mellan vattensidans plätering och kärnan enligt förevarande uppfinning är tillräcklig för att materialen A och C ska klara korrosionstest av insidan utan att hål uppstår.The attacks in D1 and D2 are not as deep as in C1. It is clear that if magnesium is added to the plating on the water side, the depth of attack is reduced. This can also be seen from the cross-sections in Figures 1 and 2, which show materials C1 and D1 after corrosion testing of the inside. A potential gradient between the plating of the water side and the core according to the present invention is sufficient for materials A and C to pass corrosion tests of the inside without holes occurring.

Korrosionsegenskaperna förbättras dock betydligt om Mg tillsätts i pläteringen på vattensidan. En kombination av en stark kärna och en vattensideplätering med förbättrat motstånd mot gropfrätningskorrosion gör att tunnare material kan framställas.However, the corrosion properties are significantly improved if Mg is added to the plating on the water side. A combination of a strong core and a water side plating with improved resistance to pitting corrosion means that thinner materials can be produced.

Korrosionspotentialprofilema mättes för material i både H14 och H24 tillstànd. Mätningama gjordes fràn lodpläteringssidan, efter CAB-lödning, se ovan. Korroslonspotentialmâtningar gjordes vid 6-8 olika djup med början vid den resterande lodpläteringens ytteryta och vidare in i kärnan. Proven etsades i hett NaOH till de olika djupen (med baksidan maskerad med tape). Efter etsningen rengjordes proven i koncentrerad HNOa och sköljdes sedan i avjoniserat vatten och etanol. Provens tjocklek mättes med mikrometer före och efter etsningen för att fastställa djupet.The corrosion potential problems were measured for materials in both H14 and H24 conditions. The measurements were made from the solder plating side, after CAB soldering, see above. Corrosion potential measurements were made at 6-8 different depths, starting at the outer surface of the remaining solder plating and further into the core. The samples were etched in hot NaOH to the various depths (with the back masked with tape). After etching, the samples were purified in concentrated HNO 2 and then rinsed in deionized water and ethanol. The thickness of the samples was measured with micrometers before and after etching to determine the depth.

Provbitarnas baksida maskerades med tejp och kanterna täcktes med nagellack. Aktivt område efter maskeringen var ~20x30 mm. Solartron IMP processlogg användes för de elektrokemiska mätningarna. En Standard Calomel-elektrod (SCE) användes som 10 15 20 25 30 534 B93 14 referenselektrod. Proven sänktes ner i en SWAAT-elektrolytlösning (ASTM D1141 utan tungmetaller och med ett pH-värde av 2,95). 10 ml H20; per liter elektrolytlösning tillsattes när mätningama påbörjades. OCP (Open Circuit Potential) följdes som funktion av djupet genom att proven etsades innan mätningen.The back of the test pieces was masked with tape and the edges were covered with nail polish. Active area after masking was ~ 20x30 mm. Solartron IMP process log was used for the electrochemical measurements. A Standard Calomel Electrode (SCE) was used as the reference electrode. The samples were immersed in a SWAAT electrolyte solution (ASTM D1141 without heavy metals and with a pH of 2.95). 10 ml H 2 O; per liter of electrolyte solution was added when the measurements were started. OCP (Open Circuit Potential) was monitored as a function of depth by etching the samples before the measurement.

Korrosionspotentialprofilema visas i Figur 3. Där framgår det att material i tillstånd H24 ger en brantare korrosionspotentialprofil än material i tillstånd H14.The corrosion potential profiles are shown in Figure 3. It shows that materials in condition H24 give a steeper corrosion potential profile than materials in condition H14.

Exempel 2 En annan aspekt av föreliggande uppfinning är partikelfördelningen. Material vars käma har en sammansättning enligt Tabell 1 och plätering E ur Tabell 7 på vattensidan analyserades.Example 2 Another aspect of the present invention is the particle distribution. Materials whose core has a composition according to Table 1 and plating E from Table 7 on the water side were analyzed.

Det är inte troligt att Mg-halten påverkar partikeltätheten i någon större grad. Götet för pläteringen på vattensidan förvärmdes vid en temperatur mellan 450 och 550°C och varmvalsades sedan med en total reduktion av 90%. Valsgötet svetsades sedan fast på kärngötet; på motsatt sida svetsades ett valsgöt av lodplätering typ AA4343. Temperaturen var <550°C och varmvalsningen gav en total reduktion av 99%, ner till 3,9 mm. Valsgötet kallvalsades sedan till sin slutliga tjocklek 0,270 mm. Rullen värmebehandlades till tillstånd H24.The Mg content is not likely to affect the particle density to any great extent. The ingot for the plating on the water side was preheated at a temperature between 450 and 550 ° C and then hot rolled with a total reduction of 90%. The ingot was then welded to the core ingot; on the opposite side, a roller casing of solder plating type AA4343 was welded. The temperature was <550 ° C and the hot rolling gave a total reduction of 99%, down to 3.9 mm. The ingot was then cold rolled to its final thickness of 0.270 mm. The roll was heat treated to condition H24.

Tabell 7 Kemisk sammansättning för vattensidans plätering i vikt%, uppmätt med OES.Table 7 Chemical composition for water side plating in% by weight, measured with OES.

Prov Si Fe Cu Mn Mg Zn Zr TI E 0,9 0,3 <0,01 1,6 <0,01 1,6 0,1 <0,01 Material från rullen enligt ovan lödsimulerades i CAB-ugn. Två värmecykler användes: den ena innebar att temperaturen höjdes från rumstemperatur till 610°C på 20 min följt av en hålltid på 3 minuter vid den maximala temperaturen. Den andra värrnecykeln liknade den första, dock med en maximal temperatur av 585°C. Kylningen ägde rum i inert miljö med en hastighet av ~0.50°C/s.Sample Si Fe Cu Mn Mg Zn Zr TI E 0.9 0.3 <0.01 1.6 <0.01 1.6 0.1 <0.01 Material from the roll as above was solder simulated in a CAB oven. Two heating cycles were used: one meant that the temperature was raised from room temperature to 610 ° C in 20 minutes followed by a holding time of 3 minutes at the maximum temperature. The second heat cycle was similar to the first, but with a maximum temperature of 585 ° C. The cooling took place in an inert environment at a speed of ~ 0.50 ° C / s.

För att kunna mäta materialets partikeldensitet skars sektioner i bandets längsgående riktning (ND-RD). Sektionerna polerades mekaniskt med Struers OP-S-suspension innehållande 0,04 um kolloidal kiseldioxid i det sista preparationssteget. Partiklarnas tvärsnitt mättes i en FEG-SEM, Philips XL30S, med ett bildanalyssystem från Oxford Instruments lMQuant/X. 10 15 534 653 15 Bilder för mätningama registrerades som backscatter-avbildningar med s.k. ln-lens-detektori mikroskopet. För att minimera informationsdjupet och få en bild med god spatial upplösning användes låg accelerationsspänning, 3kV. Normal grånivàtröskel användes för att spåra partiklama. För att erhålla ett resultat som är representativt för partiklamas antal och distribution i provet spreds bildramarna över tvärsnittet. Mätningarna gjordes i tvâ steg. Det första steget upptog mindre dispersoider (partiklar med en diameter av <500 nm). Mer än 1000 dispersoider mättes. Ytan, A, för varje partikel mättes och en motsvarande partikeldiameter beräknades som \/(4A/n). Den andra mätningen gjordes på interrnetalliska partiklar (partiklar med en diameter >50O nm). Mätningarna gjordes på ett bildfält som omfattade runt 80% av pläteringens tjocklek. 100 sådana bildfält analyserades.In order to be able to measure the particle density of the material, sections were cut in the longitudinal direction of the belt (ND-RD). The sections were mechanically polished with Struer's OP-S suspension containing 0.04 μm colloidal silica in the final preparation step. The cross-section of the particles was measured in a FEG-SEM, Philips XL30S, with an image analysis system from Oxford Instruments 1MQuant / X. 10 15 534 653 15 Images for the measurements were recorded as backscatter images with so-called ln-lens detection microscope. To minimize the depth of information and get an image with good spatial resolution, low acceleration voltage, 3kV, was used. Normal gray level threshold was used to track the particles. To obtain a result that is representative of the number and distribution of the particles in the sample, the image frames were spread over the cross section. The measurements were made in two steps. The first stage occupied smaller dispersoids (particles with a diameter of <500 nm). More than 1000 dispersoids were measured. The area, A, of each particle was measured and a corresponding particle diameter was calculated as \ / (4A / n). The second measurement was made on intermetallic particles (particles with a diameter> 50O nm). The measurements were made on an image field that comprised around 80% of the plating thickness. 100 such image fields were analyzed.

Provbiten hade efter lödning vid 610°C i 2 min en partikeldensitet av 3,9x105 dispersoider per mmz av partiklar i storleksintervallet 50-500 nm. Provbitarna hade efter lödning en partikeldensitet för de intermetalliska partiklarna i storleksintervallet >50O nm på 1,4x10“ partiklar per mmz. Provbiten hade efter lödning vid 585°C i 2 min en partikeldensitet för dispersoider i storleksintervallet 50-500 nm på 6,8x105 partiklar per mmz. Provbitarna hade efter lödning en partikeldensitet för intermetalliska partiklar i storleksintervallet >50O nm på 1x10“ partiklar per mmz.After soldering at 610 ° C for 2 minutes, the specimen had a particle density of 3.9x105 dispersoids per mm 2 of particles in the size range of 50-500 nm. After soldering, the test pieces had a particle density for the intermetallic particles in the size range> 50O nm of 1.4x10 “particles per mmz. After soldering at 585 ° C for 2 minutes, the specimen had a particle density for dispersoids in the size range of 50-500 nm of 6.8x105 particles per mm 2. After soldering, the test pieces had a particle density for intermetallic particles in the size range> 50O nm of 1x10 ”particles per mmz.

Claims (14)

10 15 20 25 30 534 593 16 PATENTKRAV10 15 20 25 30 534 593 16 PATENT REQUIREMENTS 1. En lodpläterad aluminiumplàt innefattande: ett kärnmaterial av en aluminiumlegering; samt ett pläteringsmaterial på minst en sida av kärnmaterialet framställt av en aluminiumlegering med lägre korrosionspotential än kärnmaterialet. varvid pläteringen är det yttersta lagret på den lodpläterade plåten, där pläteringsmaterialet utgörs av en aluminiumlegering med 0,8 till 1,3 vikt% Mg, 0,5 ti|l1,5 vikt% Si, 1,4-1,8 vikt% Mn, 50,7 vikt% Fe, 5 0,1 vikt% Cu, och 54 vikt% Zn, 50,3 vikt% vardera av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn och 50,5 vikt% totalt av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn med återstoden bestående av Al och oundvikliga föroreningar.A soldered aluminum sheet comprising: a core material of an aluminum alloy; and a plating material on at least one side of the core material made of an aluminum alloy having a lower corrosion potential than the core material. wherein the plating is the outermost layer of the solder plated sheet, where the plating material consists of an aluminum alloy with 0.8 to 1.3% by weight of Mg, 0.5 to 1.5% by weight of Si, 1.4-1.8% by weight of Mn, 50.7 wt% Fe, 0.1 wt% Cu, and 54 wt% Zn, 50.3 wt% each of Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn and 50.5 wt % total of Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn with the remainder consisting of Al and unavoidable impurities. 2. Lodpläterad aluminiumplàt enligt patentkrav 1, där pläteringsmaterialet innehåller 50,05-0,3 vikt% Zr.Solder-plated aluminum sheet according to claim 1, wherein the plating material contains 50.05-0.3% by weight of Zr. 3. Lodpläterad aluminiumplàt enligt något av patentkraven 1-2, där pläteringens sammansättning inte inkluderar Ni.Solder-plated aluminum sheet according to any one of claims 1-2, wherein the composition of the plating does not include Ni. 4. Lodpläterad aluminiumplàt enligt något av patentkraven 1-3, där kopparinnehàllet i pläteringen är <0.04 vikt%.Solder-plated aluminum sheet according to any one of claims 1-3, wherein the copper content of the plating is <0.04% by weight. 5. Lodpläterad aluminiumplàt enligt något av patentkraven 1-4, där kärnmaterialet innehåller 50,1 vikt% Si, dock helst 5 0,06 vikt% Si, 50,35 vikt% Mg, från 1,0 till 2,0 vikt%, dock helst 1,4 till 1,8 vikt% Mn, från 0,2 till 1,0, dock helst 0,6 till 1,0 vikt% Cu, 50,7 vikt% Fe, och 50,3 vikt% vardera av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn och 50,5 vikt% totalt av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, resten bestående av aluminium och oundvikliga föroreningar.Soldered aluminum sheet according to any one of claims 1-4, wherein the core material contains 50.1% by weight of Si, but preferably 0.06% by weight of Si, 50.35% by weight of Mg, from 1.0 to 2.0% by weight, however, preferably 1.4 to 1.8% by weight of Mn, from 0.2 to 1.0, however preferably 0.6 to 1.0% by weight of Cu, 50.7% by weight of Fe, and 50.3% by weight each of Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn and 50.5% by weight in total of Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, the remainder consisting of aluminum and unavoidable impurities. 6. Lodpläterad aluminiumplàt enligt något av patentkraven 1-5, där kärnmaterialet innehåller 50,1 vikt% Si, dock helst 5 0,06 vikt% Si, 5 0,35 vikt% Mg, från 1,4 till 1,8% vikt% Mn, från 0,6 till 1,0 vikt% Cu, 50,7 vikt% Fe, 0,05 till 0,3 vikt% Zr, och 50,3 % vardera av Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn och 50,5 vikt% totalt av Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, samt återstoden bestående av aluminium och oundvikliga föroreningar.Solder-plated aluminum sheet according to any one of claims 1-5, wherein the core material contains 50.1% by weight of Si, but preferably 0.06% by weight of Si, 0.35% by weight of Mg, from 1.4 to 1.8% by weight % Mn, from 0.6 to 1.0% by weight of Cu, 50.7% by weight of Fe, 0.05 to 0.3% by weight of Zr, and 50.3% each of Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn and 50.5% by weight in total of Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, ln, Sn, and the remainder consisting of aluminum and unavoidable impurities. 7. Lodpläterad aluminiumplàt enligt något av patentkraven 1-6, där både kärnmaterial och pläteringsmaterial är nickelfria.Solder-plated aluminum sheet according to any one of claims 1-6, wherein both core material and plating material are nickel-free. 8. Lodpläterad aluminiumplàt enligt något av patentkraven 1-7, där sagda pläteringsmaterial är avsett för vattensidan, och där kärnan har en extra Al-Si Iodplätering applicerad direkt på plåten på motsatta sidan, och där denna Iodplätering innefattar 5-13 vikt% Si.Solder-plated aluminum sheet according to any one of claims 1-7, wherein said plating material is intended for the water side, and wherein the core has an additional Al-Si iodine plating applied directly to the plate on the opposite side, and wherein this iodine plating comprises 5-13% by weight Si. 9. Lodpläterad aluminiumplàt enligt något av patentkraven 1-8, där förhållandet mellan Si i vattensidans plätering och Si i käman är minst 5:1, dock helst 10:1.Solder-plated aluminum sheet according to any one of claims 1-8, wherein the ratio between Si in the water side plating and Si in the core is at least 5: 1, but preferably 10: 1. 10. Lodpläterad aluminiumplàt enligt något av patentkraven 1-8, där den lodpläterade plàtens tjocklek är mindre än 300 um, dock helst mindre än 200 um. 10 534 693 17Solder-plated aluminum sheet according to any one of claims 1-8, wherein the thickness of the solder-plated sheet is less than 300 μm, but preferably less than 200 μm. 10 534 693 17 11. Lodpläterad aluminiumplàt enligt patentkrav 10, där plåteringens tjocklek är s30 pm, dock helst mindre än 20 pm.Solder-plated aluminum sheet according to claim 10, wherein the thickness of the plating is s30 μm, but preferably less than 20 μm. 12. Lodpläterad aluminiumplàt enligt något av patentkraven 1-11, där kärnans tillstànd är H24.Soldered aluminum sheet according to any one of claims 1-11, wherein the state of the core is H24. 13. Lodpläterad aluminiumplåt enligt något av patentkraven 1-11, med valsgöt för kärna och plätering framställda i en process där förvärmningen efter gjutning är högst 550°C.Solder-plated aluminum sheet according to any one of claims 1-11, with core ingot for core and plating produced in a process where the preheating after casting is at most 550 ° C. 14. Lodpläterad aluminiumplàt enligt något av patentkraven 1-11, där vattensidans plätering efter lödning har en mikrostruktur med en partikeltäthet i storleksintervallet mellan 0,5 och 20x105 partiklar per mm 2, dock hellre mellan 1 och 12x105 partiklar per mmz, och allra helst mellan 2 och 9x105 partiklar per mmz då partiklarna har en motsvarande diameter i storleksordningen 50-500 nm, och en partikeltäthet i storleksordningen 1-20x10° partiklar per mmz, dock helst mellan 7 och 15x10* partiklar per mm* då partiklarna har en motsvarande diameter >500 nm.Solder-plated aluminum sheet according to any one of claims 1-11, wherein the water side plating after soldering has a microstructure with a particle density in the size range between 0.5 and 20x105 particles per mm 2, but more preferably between 1 and 12x105 particles per mm 2, and most preferably between 2 and 9x105 particles per mmz when the particles have a corresponding diameter in the order of 50-500 nm, and a particle density in the order of 1-20x10 ° particles per mmz, but preferably between 7 and 15x10 * particles per mm * when the particles have a corresponding diameter> 500 nm.